合肥工大研發(fā)出高效制備高性能生物質(zhì)基活性炭新方法
央廣網(wǎng)合肥11月25日消息（記者劉軍 通訊員陳華）記者從合肥工業(yè)大學(xué)獲悉，該校機(jī)械工程學(xué)院馬培勇副教授研究團(tuán)隊(duì)在生物質(zhì)熱解制備炭材料方面取得重要進(jìn)展，研發(fā)出一種在溫和條件下高效制備高性能活性炭的新方法。
據(jù)介紹，活性炭材料由于其比表面積高，孔結(jié)構(gòu)可控性強(qiáng)，表面官能團(tuán)豐富等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于廢氣廢水處理、催化及電化學(xué)等領(lǐng)域。在“雙碳”目標(biāo)的時(shí)代背景下，開發(fā)可再生碳資源部分替代化石資源用于碳基材料的制備具有重要意義。
通過綠色植物光合作用獲得的生物質(zhì)資源是自然界唯一的可再生碳資源。與傳統(tǒng)的煤制炭相比，生物質(zhì)制炭是一種綠色、清潔的“負(fù)碳”技術(shù)，能夠減少溫室氣體的排放，實(shí)現(xiàn)碳封存。然而目前高比表面積的活性炭通常需要在高溫下對(duì)前體進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的活化才能獲得，這意味著巨大的能源消耗，這與生物質(zhì)制炭本身的“負(fù)碳”屬性相矛盾。探究在溫和條件下高效制備高性能活性炭的方法，是由工程實(shí)際需求衍生出的重要研究課題。
研究團(tuán)隊(duì)以來源廣泛的木屑為碳源，采用磷酸水熱聯(lián)合快速活化的方法，在快速升溫至450 ℃的較低溫過程中實(shí)現(xiàn)前體的快速活化，整個(gè)活化升溫過程僅有2.8分鐘，無需額外的活化時(shí)間，大大減少了活化過程的能源消耗。獲得的碳材料比表面積高達(dá)1980 m2/g。研究發(fā)現(xiàn)制備的碳材料有較為豐富的微/介孔結(jié)構(gòu)，且碳基底上負(fù)載有大量納米碳球，其與碳層編織在一起，形成三維多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。該碳材料對(duì)多種污染物均表現(xiàn)出了良好的吸附性能，具有良好的應(yīng)用前景。
本文作者：董帝豪
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